Baixe Produção de Carvao Vegetal e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Madeireira, somente na Docsity! UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” CAMPUS EXPERIMENTAL DE ITAPEVA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL Itapeva 2010 ii DANILO SOARES GALDINO KARINA ARAKAKI HIGUTI VINICIUS HEBERT ROSOLEM VINICIUS MASSAMI RIBEIRO NONOSE PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL Trabalho apresentado à Faculdade de Engenharia do Campus de Itapeva, Universidade Estadual Paulista, como quesito para avaliação na matéria de Aproveitamento de Resíduos da Madeira. Professora Orientadora: Drª. Cristiane Inácio de Campos Itapeva 2010 3. CONCLUSÃO............. eee terrestres tremer renan aaemresese esse rsertertas 42 4. REFERÊNCIAS............. iii ra iesieseseeeseaeeeaera ie iimesiteeematetattttaaa 43 vi LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Biomassa. ................................................................................................................... 10 Figura 2 – Fontes de Biomassa. .................................................................................................. 10 Figura 3 – Modelo-esquemático da produção de carvão vegetal a partir da carbonização da madeira em fornos de alvenaria. ................................................................................................. 19 Figura 4 – Esquemas de uma instalação com recuperação de alcatrão ....................................... 23 Figura 5 – Forno do tipo rabo-quente ......................................................................................... 25 Figura 6 - Forno tipo colméia. ..................................................................................................... 26 Figura 7 – Forno tipo encosta. ..................................................................................................... 26 Figura 8 – Forno tipo Mineirinho. ............................................................................................... 27 Figura 9 – Forno Retangular (vista aérea) ................................................................................... 27 Figura 10 – Forno Retangular (operação com pá carregadeira) .................................................. 27 Figura 11 – Forno DPC. .............................................................................................................. 28 Figura 12 – Forno DPC. .............................................................................................................. 28 Figura 13 – Retorta Contínua ACESITA .................................................................................... 29 Figura 14 – Retorta da Carboval V&M 2009 .............................................................................. 29 Figura 15 – Consumo de Florestas (%) para a produção de Carvão Vegetal .............................. 31 Figura 16 – Produção de Carvão Vegetal por briquetagem. ....................................................... 39 Figura 17 – Carvão vegetal ativado. ............................................................................................ 41 vii LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Consumo industrial de madeira em toras no Brasil (1.000 m³) ................................. 13 Tabela 2 – Poder Calorífico de diferentes tipos de material carbonáceo .................................... 14 Tabela 3 – Rendimento em função da temperatura. .................................................................... 21 Tabela 4 – Tipos de fornos e suas características. ....................................................................... 30 Tabela 5 – Características importante gênero vegetal. ................................................................ 32 10 Figura 1 – Biomassa. A biomassa pode ser obtida de vegetais não-lenhosos e de vegetais lenhosos, como é o caso da madeira e seus resíduos, e também de resíduos orgânicos, nos quais encontramos os resíduos agrícolas, urbanos e industriais. Assim como também se pode obter biomassa dos biofluidos, como os óleos vegetais (por exemplo, mamona e soja). A figura 2, esquematiza os tipos de biomassa existentes. Figura 2 – Fontes de Biomassa. 11 1.2 Principais vantagens e desvantagens da Biomassa A biomassa, como qualquer outro material apresenta certas vantagens e desvantagens que se sobressaem sobre outros tipos de materiais. Dentre as vantagens, são elas: baixo custo de aquisição; não emite dióxido de enxofre; as cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de combustíveis fósseis; menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos); menor risco ambiental; Recurso renovável; Emissões não contribuem para o efeito estufa. Dentre as desvantagens, são elas: menor poder calorífico; maior possibilidade de geração de material particulado para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para remoção de material particulado; Dificuldades no estoque e armazenamento. 1.3 Biomassa utilizada para produção de energia A biomassa para energia se subdivide em três grupos: 1.3.1 Biomassa Líquida Tendo em conta que as emissões de CO2 dos bicombustíveis líquidos são neutras para o aumento do efeito estufa, a utilização de bicombustíveis tem um menor impacto ambiental em comparação com os combustíveis fósseis. Mas como tem menores níveis de produtividade na combustão e/ou a utilização de espécies para fins de alimentação origina alguns problemas, principalmente nos bicombustíveis de chamada primeira geração, ou seja, da 1ª colheita de resíduos. Os bicombustíveis de primeira geração tem origem nas matérias vegetais produzidas pela agricultura, como a beterraba, o trigo, o milho o girassol e a cana-de-açúcar, que entram em concorrência em culturas alimentícios. 12 1.3.2 Biomassa Gasosa Os bicombustíveis gasosos são originados nos efluentes agro-pecuários, da agro-indústria e urbanos (lama das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos). Estes têm resultado da degradação biológica anaeróbica da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos, sendo constituído essencialmente por metano (CH4), chama-se a isso fermentação. Podendo também ser obtidos pela conversão termoquímica da biomassa sólida em processos de Gasificação (O biogás pode ser obtido pela fermentação da biomassa animal e vegetal, sem a ação do oxigênio). 1.3.3 Biomassa Sólida Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura, incluindo substancias vegetais e animais, os resíduos da floresta, resíduos das indústrias conexas e a parte biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. Grande parte da biomassa sólida tem origem em resíduos feitos de madeira. Muitos são obtidos nas operações de retirada de lenha das florestas ou de processos da industria madeireira. No desmatamento, além dos troncos utilizados na industria do mobiliário e construção, são recolhidos resíduos de madeira de melhor qualidade. Em muitos locais, outro produto, como a palha ou o feno são utilizados para produção de energia, a partir da biomassa. Os resíduos de pós-colheita estão usualmente disponíveis a nível local e em grandes quantidades. Da biomassa sólida, grande parte é de origem florestal. Constituídos principalmente de resíduos florestais que são deixados para trás na colheita da madeira, tanto em florestas como em reflorestamento, e pela serragem e aparas produzidas no processamento da madeira. 15 2.3 Utilização no Brasil A produção de carvão vegetal em Mato Grosso do Sul segue a premissa de se aproveitar o material lenhoso proveniente de supressão vegetal de áreas destinadas a agricultura e pecuária. Ninguém desmata para produzir carvão vegetal, ou seja, nenhum desmatamento é causado por esse setor. Na verdade, as indústrias e produtores de carvão vegetal aproveitam resíduos de árvores e madeira de propriedades rurais, reduzindo a necessidade de novos desmatamentos para ampliação de pastagens e lavouras. Ao contrário do carvão mineral (coque), o carvão vegetal não polui e não tem enxofre (causador da chuva ácida). O balanço de emissão de CO2 é positivo já que o carvão vegetal absorve mais carbono da atmosfera do que emite. A origem da produção do carvão vegetal no país remonta ao século XVI, quando, segundo os relatos, o carvão vegetal era usado pela família Sardinha em suas fundições para produzir minério de ferro. A indústria baseada no carvão vegetal sempre se concentrou no estado de Minas Gerais, por causa de suas grandes jazidas de minério de ferro. Pode-se dizer que a história da produção de carvão vegetal no pais se confunde com a histoira da produção de aço e ferro- gusa em Minas. A historia do produção e do uso do carvão vegetal no Brasil é resumida nas seções a seguir (Rosillo-Calle ET AL., 1996) De 1591 a 1812 Trata-se do período transcorrido entre os registros da primeira e segunda fundição de carvão vegetal. Caracteriza-se principalmente pela baixa eficiência da produção de carvão vegetal e na siderurgia. A produção total de carvão vegetal e ferro-gusa, entretanto, era muito pequena e desempenha quse como uma atividade artesanal. 16 De 1814 até o final do século XIX Durante esse período, vários tipos de fundição eram operadas com maior eficiência e a do carvão vegetal tornou-se mais especializada. Nesse período surgiram as primeiras criticas sérias contra a destruição predatória das florestas nativas resultante das atividades dos fazendeiros, produtores de gado e fabricantes de carvão vegetal. Do final do século XIX até aproximadamente 1930 Esse período caracterizou-se por algumas melhorias nas técnicas de fabricação de carvão vegetal, melhores métodos de operação, a introdução de altos-fornos mais avançados etc. Anos 30-anos 70 Houve alguns avanços nesse período, como a racionalização do setor de ferro-gusa e aço, o aumento da produtividade e da conscientização das pessoas sobre as conseqüências da produção do carvão vegetal na preservação das florestas nativas. Durante a década de 40, a indústria de ferro e aço finalmente adotou políticas de reflorestamento como a melhor maneira, e também a menos dispendiosa, de garantir o fornecimento de matéria-prima para a produção de carvão mineral. Essas medidas resultaram na rápida expansão das atividades de reflorestamento, em especial de eucalipto, e também na rápida expansão da indústria de carvão vegetal estimulada pelo aumento dos preços do petróleo no inicio dos anos 70. Anos 80-anos 90 O principal empreendimento e a expansão da siderurgia por meio do uso do carvão vegetal deram-se em meados da década de 80, na região de Carajás, no 17 estado do Pará. Nas projeções iniciais do Grande Carajás, a capacidade planejada para a primeira fase da produção de ferro-gusa era de 1,5 milhão de toneladas anuais e a de carvão vegetal era de cerca de 1,5 milhão de toneladas anuais. E essas projeções nunca se materializaram por várias razões. No final de 1998, a produção de carvão vegetal firmou-se em aproximadamente 0,5 milhões de toneladas (cerca de 11,6 milhão de m³), principalmente a partir de resíduos de serrarias e resíduos florestais. Houve várias tentativas de produzir carvão vegetal a partir do manejo sustentado de florestas nativas e também a partir de florestas plantadas. Entretanto, essas tentativas não obtiveram êxito devido, em parte, às condições socioeconômicas adversas ao desenvolvimento de projetos desse tipo na região. Por exemplo, existem desmatamentos e atividades de extração madeira ilegal e não fiscalizadas que produzem uma grande quantidade de serragem e resíduos florestais, disponíveis aos fabricantes de carvão vegetal, gratuitamente ou por preços irrisórios, desencorajando-os, portanto, a buscar outras alternativas, como pode ser o caso em outras regiões do Brasil. Entretanto, a partir de 1990, surgem novas preocupações entre alguns industriais, como, por exemplo, o alto preço do carvão vegetal, os possíveis problemas de fornecimento, as pressões de grupos ambientalistas e o futuro das industrias que usam o carvão vegetal como matéria-prima. Na perspectiva atual, o futuro da industria depende de uma série de fatores, que incluem a produção de carvão vegetal a partir de florestas plantadas de eucalipto, a rápida modernização dos setores mais atrasados e o aumento rápido da eficiência para reduzir os custos. É surpreendente como os métodos tradicionais de fabricação de carvão vegetal pouco evoluíram, um estudo realizado pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO) ilustra bem essa estagnação, ao relatar que “os únicos fatores novos são a racionalização de metodologias simples e o estudo realizado pelos cientistas dos processos básicos que ocorreram durante a carbonização e constatação dos princípios quantitativos e qualitativos que reagem o processo” (FAO, 1985 p. 3). 20 c) Carvão para gasogênio: O carvão não deve ser muito friável, sua densidade aparente não deve ultrapassar 0,3 g/cm³ e deve ter um teor de carbono de 75%; d) Carvão ativo: usado para descoloração de produtos alimentares, desinfecção, purificação de solventes, etc. O carvão deve ser leve e ter grande porosidade. Para aumentar o poder absorvente, podem ser realizados pré-tratamentos na madeira utilizada; e) Carvão para a indústria química: as exigências variam segundo o uso do carvão, mas de modo geral, exige-se evidentemente boa pureza ligada a uma boa reatividade química; f) Outros usos: carvão para a indústria de cimento (produto pulverizado e com boa inflamabilidade). O processo de carbonização pode ser dividido em 4 fases, dependendo da faixa de temperatura alcançada (COELHO, 2008):  Até 200°C: Ocorre a secagem da madeira. O processo é endotérmico, verificando-se a liberação de H20, traços de CO2, HCOOH, CH3COOH e glioxal.  280ºC: O processo ainda é endotérmico, com a liberação de H2O, CO2, HCOOH, CH3COOH e glioxal e um pouco de CO. Nesta etapa, destaca-se o início da liberação de produtos com alto poder calorífico.  500ºC: O processo é exotérmico e auto-sustentável. Ocorrem reações secundárias com os produtos da pirólise primária. Verifica-se a liberação de CO, CH4, HCHO, CH3COOH, CH3OH, H2 e alcatrões. Forma-se o resíduo da pirólise: o carvão vegetal.  Acima de 500ºC: Processo indesejado, pois a H2O e o CO2 reagem com o carvão, produzindo CO, H2 e HCHO, e diminuindo, portanto, o rendimento. Ocorrem também reações de pirólise dos gases efluentes da etapa anterior. A temperatura de carbonização influencia diretamente no rendimento de carvão vegetal produzido e também em sua composição elementar, conforme pode ser visto na tabela abaixo. 21 Tabela 3 – Rendimento em função da temperatura. Temperatura de Carbonização (ºC) C(%) H(%) O(%) Rendimentos (%) 200 52,3 6,3 41,4 91,8 300 73,2 4,9 21,9 51,4 400 82,7 3,8 13,5 37,8 500 89,6 3,1 6,7 33 600 92,6 2,6 5,2 31 800 95,8 1,0 3,3 26,7 1000 96,6 0,5 2,9 26,5 Fonte: LEPAGE el al. (1986) A maioria dos fornos opera com temperatura de carbonização entre 500 e 600ºC, pois nesta faixa de temperatura obtêm-se um carvão vegetal de alta qualidade, ou seja, com alta concentração de carbono e rendimento razoável LEPAGE et al. (1986). Com relação à origem do calor para o processo, o sistema de produção pode ser classificado em sistemas com fonte interna de calor ou por combustão parcial e sistemas com fonte externa de calor. Sistemas com fonte interna de calor são aqueles onde o calor é oriundo da combustão de parte da carga destinada à carbonização. Cerca de 10% a 20% do peso da madeira enfornada como matéria- prima é queimada para gerar o calor necessário, dentro do próprio forno. O rendimento gravimétrico nesse caso (relação volume carvão / volume madeira) não ultrapassa os 40%. Nos sistemas com fonte externa de calor, esse é fornecido a partir da queima de resíduos florestais e restos de madeira não aproveitáveis no processo em uma câmara de combustão externa ao forno. Dessa forma, toda a madeira é, teoricamente, convertida em carvão vegetal elevando a produtividade em 30% (BRITO, 1990). De acordo com Coelho (2008), no Brasil o sistema de produção de carvão vegetal mais comumente utilizado é o de fonte interna de calor, devido ao seu baixo custo de instalação e manutenção, compensando, assim, a baixa produtividade alcançada. Para Brito (1990), o carvão vegetal brasileiro ainda é hoje produzido, em sua maior proporção, da mesma forma como o era há um século. A tecnologia é primitiva, o controle operacional dos fornos de carbonização é pequeno, e não se 22 pratica o controle qualitativo e quantitativo da produção. Novas tecnologias estão totalmente disponíveis, mas devido à baixa capitalização dos produtores brasileiros e aos riscos de produção associados às tecnologias desconhecidas, a produção de carvão no país ainda é arcaica. Os fornos para a produção de carvão vegetal normalmente encontrados são os de alvenarias como forno meia-laranja ou “rabo-quente”, forno de encosta ou de barranco e o forno colméia ou de superfície. Brito (1990) explica que além dos fornos de alvenaria mencionados há também a opção da carbonização contínua ou retorta mostrada pela figura 4 que em geral utiliza a combustão externa de gases recuperados do próprio processo para a geração de calor, melhorando assim a eficiência de conversão. Pode ser construída vertical ou horizontalmente, em material metálico, e com dimensões que permitem grandes produções num único equipamento. A qualidade do carvão vegetal é melhor e mais homogênea. Modernamente, há exemplos de retortas que, individualmente, pode chegar a produzir por ano o equivalente a 350 fornos de alvenaria do tipo colméia, com capacidade para 35 m3 de madeira. Para Ferreira (2000), na maioria das retortas, além da recuperação e queima dos gases do próprio processo para a geração de calor, prevê-se também a obtenção de gases inertes, que são utilizados no resfriamento do carvão produzido. Em muitas concepções de retortas, com a recuperação de gases, pode- se prever também a obtenção de produtos químicos contidos nos mesmos. Qualitativamente, a gama de produtos que podem ser obtidos desses gases é bastante grande. Na prática, os compostos químicos são recuperados na massa de dois produtos líquidos básicos condensáveis: o alcatrão e o licor pirolenhoso. A figura abaixo ilustra um esquema de uma instalação com recuperação de alcatrão. 25  Rabo-quente: É o mais comum e o mais usado no Brasil, seu rendimento é de no máximo 30% e normalmente gira em torno de 20 a 25%. Uma característica marcante desse tipo de forno são as várias fissuras para a entrada de ar. Figura 5 – Forno do tipo rabo-quente Fonte: PINHEIRO, 2009  Forno Colmeia (de superfície): Usado normalmente em indústrias de produção de ferro-gusa, oferece um método produtivo onde o carvoeiro não tem tanta exploração de mão-de-obra por pertencerem a siderúrgicas, e essa serem fiscalizadas com maior rigorosidade e também frequência. Por já ter uma tecnologia arquitetônica favorável tem um rendimento levemente superior, máximo de 35% e normalmente entre 25 e 30%. 26 Figura 6 - Forno tipo colméia. Fonte: PINHEIRO, 2009  Forno de Encosta: Este tipo de forno usa as encostas da inclinação do relevo como fator favorável para sua construção. Apresentam assim como o forno colmeia um rendimento máximo de 35%, e típico entre 25 e 30%. Figura 7 – Forno tipo encosta. Fonte: PINHEIRO, 2009  Forno Mineirinho: O forno “Mineirinho” é uma versão melhorada do rabo-quente, em que as diversas entradas de ar que caracterizam o primeiro são substituídas por uma chaminé e por um “tatu” ou entrada de ar. Apenas essa modificação permite aumentar o poder de controle do processo de carbonização. Trata-se, da mesma maneira, de uma semi-esfera de tijolos 27 rejuntados de barro. O rendimento desse tipo de forno é de aproximadamente 30 a 35%, mas pode chegar a valores muito próximos de 40%. Figura 8 – Forno tipo Mineirinho. Fonte: PINHEIRO, 2009  Forno Retangular: Os fornos retangulares foram implantados visando a semi ou a mecanização do processo e, pelas suas dimensões, permite carbonizar volume de lenha variável atingindo produção de até 100m³ de carvão. Esse processo é necessário uma pá carregadeira por exemplo, e ajudantes para abrir e fechar a porta principal e pegar os pequenos carvões, ou tiço. Nesse tipo de forno também há outras portas de acesso secundário. Figura 9 – Forno Retangular (vista aérea) Figura 10 – Forno Retangular (operação com pá carregadeira) Fonte: PINHEIRO, 2009 30 Como podemos visualizar, existem investimentos para aumentar o rendimento das empresas produtoras de carvão vegetal e diminuir o trabalho braçal (principalmente os com exploração), mas no Brasil ainda haverá muito tempo para que ocorra essa conscientização, que possivelmente irá aumentar somente com a fiscalização mais rígida do governo, criando punições severas a empresas e seus respectivos donos que continuarem a trabalhar de forma exploratória e sem condições. A tabela abaixo apresenta alguns tipos de fornos e suas principais características: Tabela 4 – Tipos de fornos e suas características. 2.7 Os Problemas Matéria-prima O principal problema enfrentado na produção do carvão vegetal é com relação a oferta de matéria-prima. No Brasil, a atividade carvoeira tem como características: a devastação de florestas nativas, o uso de trabalho análogo à 31 condição de escravo e a poluição do ar gerada pelos primitivos fornos de alvenaria, os quais emitem grandes quantidades de fumos, representando uma significativa fonte de poluição e contaminação ambiental (BRITO,1990). O consumo de combustíveis de madeira começou a crescer impulsionado pelo aumento da produção de carvão vegetal, que está diretamente relacionado à produção siderúrgica. A partir de 1998, o rápido crescimento da demanda por carvão vegetal gerou pressão sobre florestas nativas, provocando desmatamento e conseqüentemente emissão de gases de efeito estufa. O consumo de florestas plantadas em comparação ao consumo de florestas nativas para produção de carvão vegetal teve uma evolução positiva ao longo dos anos, embora longe da ideal, já que a área de florestas plantadas tenha crescido em proporção menor ao aumento da produção siderúrgica. A Figura 5 traz uma comparação entre o consumo das florestas nativa e plantada Figura 15 – Consumo de Florestas (%) para a produção de Carvão Vegetal Fonte: AMS. 2007 A matéria-prima em geral abordada para a produção de carvão vegetal são as espécies vegetais do gênero Eucalyptus, popularmente conhecidas apenas como Eucalipto, devido possuir alto poder calorífico e menor ciclo de produção quando comparadas às espécies de outros gêneros vegetais como o Pinus. A tabela abaixo apresenta algumas características deste importante gênero vegetal. 32 Tabela 5 – Características importante gênero vegetal. Espécie Produção/corte (Mst) Ciclo de Corte (anos) Produtividade média (Mst/ha.ano) Produtividade máxima observada (Mst/ha.ano) Eucalipto 280 7 40 60 - 80 Face ao acirramento nas questões ambientais e ainda o déficit de matéria- prima, observou-se a partir dos anos 90 a redução da participação do carvão vegetal procedente de desmatamento e o crescimento do carvão vegetal de resíduos de serrarias. Um estudo realizado no período de 2000 a 2004 mostra que o volume total de carvão vegetal declarado pelas siderúrgicas visitadas pelo Ibama, de 14,2 milhões de toneladas, 7,5% vieram de reflorestamentos, enquanto 55,7% foram provenientes de resíduos de madeireiras, 20,1% de desmatamentos, 12,2% de casca de babaçu e 4,5% de resíduos de desmatamentos (UHLIG, 2008). Para UHLIG (2008) esses dados, entretanto, devem ser olhados com certa reserva segundo informações da Associação Mineira de Silvicultura – ASM. Segundo a ASM, que obtém as informações diretamente nas siderúrgicas, em 2007 foram consumidas 4,3 milhões de toneladas de carvão vegetal de origem nativa em 2005, enquanto o IBGE, no mesmo ano, contabilizou a produção de 3,0 milhões de toneladas de carvão vegetal a partir de extrativismo. Ou seja, 1,3 milhões de toneladas de carvão vegetal não possuem origem declarada. Tecnologia A tecnologia atualmente empregada descarta através da emissão de gases, milhares e milhares de toneladas de componentes químicos. Do processo de carbonização, aproveita-se de 30 a 40 % da madeira na forma de carvão vegetal. O restante é simplesmente lançado na atmosfera na forma de gases (BRITO,1990). Segundo o mesmo autor, as tecnologias para a recuperação desses produtos são totalmente disponíveis, e tem sido historicamente utilizadas em várias partes do mundo. É evidente que a adoção de soluções de mais amplo espectro para a recuperação de outros produtos da carbonização, implicam em profundas 35 originados de partes das árvores que não são aproveitados no processo industriais. Calcula – se que cerca de 20% da massa das árvores são deixados nos locais de colheita, quando não se considera as raízes (MAGOSSI, 2007). Segundo vários autores, os resíduos como galhos, folhas e casca gerada no descascamento no campo são muito úteis para as florestas, pois são convertidos em nutrientes, deixando uma cobertura sobre o solo reduzindo a ação de intempéries e contribuem para a manutenção da umidade e nas propriedades físicas e químicas do solo. Os resíduos deixados na floresta podem ainda ser utilizados como combustível, entretanto, sempre é necessário um estudo prévio para se verificar a viabilidade da utilização destes resíduos. É importante verificar se a energia pelos resíduos supera a energia de picagem, processamento e de transporte, bem como os custos de preparação como combustíveis. Os resíduos podem ser utilizados pela própria indústria que os produz, principalmente como energia, ou podem ser vendidos para outras empresas e aplicado em usos diversos. Se isto for feita, os resíduos deixam de ser problemas e passam a ser um sub – produto da empresa em questão, podendo até gerar lucro. A geração de energia por resíduos florestais sobretudo na forma de carvão é bastante vantajosa, pois economiza outras fontes de energia mais caras. 2.10 Aproveitamento de resíduos do processamento mecânico da madeira Nas serrarias e nas marcenarias, após o processamento mecânico da madeira, é comum o descarte de grandes volumes de materiais como a serragem, o pó-de-serra, as maravalhas, as cascas, os pequenos fragmentos, as costaneiras, as lascas e os topos. Para a produção de carvão vegetal e de subprodutos da destilação da lenha, parece interessante a utilização desses resíduos. Segundo a STCP (2007), existem diversas formas de aproveitar os resíduos da madeira, dentre elas a briquetagem. A densificação do resíduo através do processo de briquetagem consiste na compactação a elevadas pressões, o que 36 provoca a elevação da temperatura do processo da ordem de 100 ºC. O aumento da temperatura provocará a "plastificação" da lignina, substância que atua como elemento aglomerante das partículas de madeira. Isto justifica a não utilização de produtos aglomerantes (resinas, ceras, etc). Para que a aglomeração tenha sucesso, é necessária uma quantidade de água, compreendida de 8% a 15% e que o tamanho da partícula esteja entre 5 e 10 mm. O diâmetro ideal dos briquetes para queima em caldeiras, fornos e lareiras é de 70 mm a 100 mm, com comprimento de 250 a 400 mm. Outras dimensões (diâmetro de 28 a 65 mm) são usadas em estufas, fogões com alimentação automática, grelhas, churrasqueiras etc. Quando se dispõe de resíduos com estas características, a fabricação de Briquetes é muito rentável (40 a 60 KWh/t). Alternativa atual de energia, com os altos preços dos combustíveis, e a preocupação com o meio ambiente, o briquete se tornou uma solução pratica e viável com um ótimo custo - beneficio. Segundo Magossi (2008), para produzir o ferro-gusa, na siderúrgica, são utilizados como matéria-prima carvão e minério de ferro, além de calcário e manganês. A função do carvão é desoxidar o minério de ferro, fornecer poder calorífico para derreter o minério e também fornecer carbono para a composição da liga do ferro-gusa. Para atender a demanda das siderúrgicas foi desenvolvido um novo processo para a fabricação desta matéria-prima. A etapa inicial consiste em obter a serragem oriunda de várias madeireiras e prensá-la, na forma de briquetes, e então carbonizá-los, produzindo o carvão. A serragem é um problema para as madeireiras, pois na produção de seus produtos finais, existe a geração de resíduos, serragens, que para muitas empresas eram considerados passivos ambientais por não terem um destino, mas com o processo de briquetagem essa dificuldade foi minimizada e o antigo problema hoje se tornou um produto com valor agregado no mercado (MAGOSSI, 2008). As vantagens e desvantagens da utilização de briquetes segundo STCP (2007) são:  Vantagens: a) São produzidos em tamanhos padrões; 37 b) São fornecidos em embalagens padronizadas, uma tonelada de briquete substitui até 5 m3 de lenha; c) Poder calorífico de 2,5 vezes maior do que o da lenha; d) Espaço de armazenagem reduzido, possibilitando assim a manutenção de estoques reguladores e de emergência; e) Devido a baixa umidade a temperatura se eleva rapidamente, produzindo menos fumaça cinza e fuligem em relação à lenha; f) O Briquete é vendido por peso certo. Já a lenha é comercializada por m3, o que permite perdas devido aos vazios em seu empilhamento; g) Alto poder calorífico mais homogêneo que a lenha; h) Maior temperatura de chama; i) Permite o aproveitamento dos resíduos das indústrias de base florestal, agro-agrícolas, agro-alimentares, entre outros de origem vegetal; j) Aumento do poder calorífico líquido dos materiais por unidade de volume; k) O produto final é de fácil transporte e armazenamento; l) O processo ajuda com o manejo dos resíduos sólidos; m) O processo ajuda na redução do desmatamento, já que o briquete é um substituto da lenha e do carvão vegetal.  Desvantagens: a) O processo requer de um alto investimento de energia e recursos. b) Mercado ainda é pouco desenvolvido no Brasil, mas em crescente desenvolvimento em países industrializados; c) Falta de incentivos ao aumento da produção; d) Dependendo da fonte energética atual, o custo de mudança da matriz para algumas empresas poderá se tornar elevado; e) Possivelmente será exigida a certificação dos produtos de origem tropical, devido à pressão sobre florestas naturais; f) O briquete não é muito resistente às condições de intempérie. Segundo MAGOSSI (2008), a técnica de briquetagem de carvões para fabricação de coque metalúrgico encontra-se amplamente difundida em diversos 40 visão, o meio ambiente estudado pela ecologia, constitui simplesmente o suporte físico que fornece à empresa os recursos necessários para desenvolver sua atividade produtiva e o receptor de resíduos que se geram. No entanto, alguns setores já assumiram compromissos com o novo modelo de desenvolvimento, ao incorporarem nos modelos de gestão, a dimensão ambiental. Assim, a gestão de qualidade empresarial passa pela obrigatoriedade de que sejam implantados sistemas organizacionais e de produção que valorizem os bens naturais, as fontes de matérias-prima, as potencialidades do quadro humano criativo, as comunidades locais e devem iniciar o novo ciclo, onde a cultura do descartável e do desperdício sejam coisas do passado. Atividades de reciclagem, incentivo à diminuição do consumo, controle de resíduo, capacitação permanente dos quadros profissionais, em diferentes níveis e escalas de conhecimento, fomento ao trabalho em equipe e às ações criativas são desafios- chave neste novo cenário. 2.14 Carvão ativado O carvão ativado é um material de carbono com uma porosidade bastante desenvolvida. Com o recurso a técnicas de absorção de azoto a 77K, pode-se verificar que contém essencialmente microporos. O carvão ativado tem a capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros, apresentando portanto um excelente poder de clarificação, desodorização e purificação de líquidos ou gases. Este tipo de carvão é obtido a partir da queima controlada com baixo teor de oxigênio de certas madeiras, a uma temperatura de 800 °C a 1000 °C, tomando-se o cuidado de evitar que ocorra a queima total do material de forma a manter sua porosidade. Os usos mais comuns para o carvão ativado são a absorção de gases (na forma de filtros) e no tratamento de águas, onde o carvão se destaca por reter nos seus poros impurezas e elementos poluentes. É utilizado em diversos ramos das indústrias química, alimentícia e farmacêutica, da medicina e em sistemas de 41 filtragem, bem como no tratamento de efluentes e gases tóxicos resultantes de processos industriais Figura 17 – Carvão vegetal ativado. 42 3. CONCLUSÃO A produção de carvão vegetal a partir de resíduos tem mostrado bons resultados no aproveitamento de resíduos. Lembrando que nem todos os resíduos podem ser usados para produção de carvão vegetal. Por mais que seja uma boa alternativa no aproveitamento de resíduos, seja ele pó de serra, maravalha, costaneira ou mesmo resíduos florestal, a sua produção tem sua conseqüência ao meio ambiente. Como a geração de gases que contribuem para o aquecimento global. E também, problemas com o trabalho. Quantas vezes a mídia mostra problemas com carvoarias que discriminam o trabalho: trabalho escravo, trabalho infantil, etc. Apesar desses empecilhos, o carvão vegetal pode ser considerado uma das principais fontes de energia no futuro. Tendo como base para a geração, florestas plantadas e resíduos madeireiros, gerados durante o processamento mecânico da madeira.